層簇式無線傳感器網絡數據查詢方案的研究與實現.pdf

1、無線傳感器網絡綜合了低功耗無線電通信技術、嵌入式計算技術、微型傳感器技術及集成電路技術等多項技術，成為計算機學科的一個新的研究領域，在軍事和民用諸多領域的具有十分廣闊的應用前景。無線傳感器網絡有區(qū)別于其他傳統無線通信網絡的特點，如數據中心、應用相關、資源嚴格受限等。這些特點也對無線傳感器網絡各項技術研究提出新的課題。
　　 在傳感器節(jié)點受到能量和帶寬嚴重制約的情況下，如何合理、有效的利用有限的資源在無線傳感器網絡環(huán)境下進行高效數

2、據查詢成為當前研究的熱點問題之一。本文首先在基于層次型網絡拓撲結構的基礎上，利用排隊論對系統進行了建模與分析，同時結合能耗這一指標，給出了最優(yōu)簇內成員節(jié)點數量的計算方法。其次，在分析了大量WSNs(Wireless Sensor Networks)感知數據的基礎上，利用時間序列對數據進行建模處理，得出了適合WSNs的數據處理模型ARMA(Autoregressive Moving Average)，同時利用基于移動Agent的中間件技術

3、，提出了基于ARMA的無線傳感器網絡可信數據采集方法，然后本文提出了一種基于過濾器的無線傳感器網絡Top-K查詢優(yōu)化算法，采用層次化的方法實現分布式的Top-K查詢，將結果的合并和排序分散到網絡中的各個簇頭節(jié)點上，充分利用了網絡中的資源。過濾器是設置在節(jié)點端的取值分布區(qū)間，用來屏蔽節(jié)點發(fā)送屬于區(qū)間內的數據，從而節(jié)省節(jié)點能耗。同時簇頭節(jié)點根據歷史數據利用ARMA模型來預測簇內節(jié)點端過濾器的取值區(qū)間，節(jié)約了能量，提高了查詢的效率。理論和實驗